JP4574861B2 - Gain flattening in fiber amplifiers. - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の背景】
発明の分野
この発明は一般的に光増幅器に関し、より特定的には、光信号が実質的に同じ利得を得るよう異なった波長の光信号を増幅するための装置および方法に関する。
【0002】
関連技術の説明
商業的に入手可能であるエルビウムドープファイバ増幅器(EDFA)は現在、広い光帯域幅(シリカ系ファイバにおいては最大50nm)にわたる利得を有する。この帯域幅にわたって、利得は入力信号の波長に大きく依存し得る。しかしながら多くの用途、特に長距離ファイバ通信においては、波長独立利得によって動作することが非常に望ましい。広大なファイバ帯域幅を利用するために、EDFAの利得帯域幅内にある異なった波長を備えた信号は、同時に同じファイババスで搬送される。これらの信号が異なった利得を得ると、これらはバスの出力で異なったパワーを有する。この不均衡は、信号が連続するEDFAの各々を通過するにつれ深刻になり、超長距離に対しては顕著になり得る。たとえば、多数のEDFAに関わる大洋横断バスの出力端部では、EDFAごとにより低い利得しか得ない信号は、高い利得を得る信号の数十分の1dBのパワーしか搬送しないかもしれない。デジタルシステムに対しては、信号パワーレベルにおける差は7dBを超えてはならないが、そうでなければより低いパワーの信号は使用するにはノイズが多すぎるであろう。EDFAの利得の平坦化はこの問題をなくし、かつかなりの光帯域幅を、よってより高いデータレートを、サポートし得る増幅器を生成するであろう。予測される世界のEDFAに対する需要は非常に高いので、増幅器の利得を平坦化する一方で高いパワー効率性を維持するための方法の開発は、非常に重要であり続けている。
【0003】
過去数年の間に、可能な限り広いスペクトル領域にわたり可能な限り平坦な利得を備えたEDFAを生成するためのいくつかの方法が開発された。第1の方法は、ファイバのパラメータ(エルビウム濃度、インデックスプロファイル、コアドーパントの性質と濃度)と、ポンプのパラメータ(パワーおよび波長)との両方を調整することである。この方法は比較的平坦な(±1−2dB)利得を生成し得るが、10nmのオーダのスペクトル幅を有するスペクトル領域をわたってのみであり、これはほとんどの用途において過度に制限的である。
【0004】
別の方法はEDFAの各々を、2つの連結したファイバ増幅器の組合せと置き換えるものであり、この2つの増幅器はそれぞれ異なった信号波長への利得依存性を有する。これらの依存性は互いを補償し、かつ広いスペクトル領域をわたってほぼ波長から独立する利得を有するファイバ増幅器組合せを生成するよう設計される(たとえば、M.ヤマダ、M.シミズ、Y.オオイシ、M.ホリグシ、S.スドウ、およびA.シミズの「Er3+ドープSiO2−Al2O3ファイバとEr3+ドープ多成分ファイバとの接続によるエルビウムドープファイバ増幅器の利得スペクトルの平坦化("Flattening the Gain Spectrum of an Erbium-Doped Fibre Amplifier by Connecting an Er3+-Doped SiO2-Al2O3 Fibre and an Er3+-doped Multicomponent Fibre")」Electron. Lett., Vol. 30, no. 21, pp.1762-1765、1994年10月、を参照されたい)。これは、異なったホストを有するファイバ(たとえば、フッ化物ファイバとシリカファイバ)を用いることと、ラマンファイバ増幅器と組合されたEDFAとによって達成される。
【0005】
第3の利得等化方法は、Erドープファイバの信号出力端部でフィルタを加えることであり、フィルタはより高い利得を示すスペクトルの部分で損失を導入する。この方策は、標準のブレーズドファイバグレーティングから製造されたフィルタを用いて実証される。(たとえば、R.カシャップ(R.Kashyap)他の「感光性ファイバブレーズドグレーティングを用いた広帯域利得平坦化エルビウムファイバ増幅器("Wideband Gain Flattened Erbium Fibre Amplifier Using a Photosensitive Fibre Blazed Grating")」Electron. Lett., Vol. 29, pp.154-156、1993年、を参照されたい)この方策はまた、長周期ファイバグレーティングからのフィルタを用いても実証される(たとえば、A.M.ヴェングサーカー(A.M. Vengsarkar)他の「長周期ファイバグレーティングに基づく利得イコライザ("Long-Period Fiber-Grating-Based Gain Equalizers")」Opt. Lett., Vol. 21, pp.336-338、1996年3月、を参照されたい)。
【0006】
第4の方法は利得のクランピングである。この方策では、光共振器の中にEDFAを配置してレーザ発光させる。所与のレーザ波長での、しきい値以上のレーザ共振器においては、ポンプパワーにかかわらず、往復の利得は往復の損失と等しい(たとえば、Y.ツァオ、J.ブライスおよびR.ミナシャン(Y. Zhao、J. Bryce、R. Minasian)の「利得クランプされたエルビウムドープファイバ増幅器‐モデリングおよび実験("Gain Clamped Erbium-doped Fiber Amplifiers-Modeling and Experiment")」IEEE J. of Selected Topics in Quant. Electron., Vol. 3, no. 4, pp.1008-1011、1997年8月、を参照されたい)。
【0007】
ツァオ他の利得クランピング実験においては、特定の波長λ0付近の非常に狭い帯域幅にわたってのみ高い反射率を示す(かつ、エルビウムドープファイバの利得スペクトル内の他の波長ではほとんど反射率を示さない)2つのファイバグレーティングによって共振器が作られるので、レーザ発光はこの波長λ0でのみ起こる。λ0の選択は、EDFA利得のスペクトル形状に大きな影響を与える。適切なレーザ波長λ0を選択することにより(彼らの実験においては1508nm)、利得スペクトルは非常に広い範囲にわたって比較的平坦になり得る。さらに、λ0における利得はしきい値を超えるいかなるポンプパワーに対しても、この波長の共振器損失の値にクランプされる。利得が均一に広がると、他の波長での利得もまたポンプパワーから独立したままである(ポンプパワーはしきい値以上であると想定する)。
【0008】
利得クランプEDFAの利得を平坦化する別の方法は、レーザイオンの非均一な広がりに依拠することである。ここで特に「レーザイオン」について記載するが、この説明はイオン、原子、および分子などの、誘導放出を介してレーザを生成するいかなる粒子に対しても適用し得る。純粋に均一に広がるレーザ媒体においては、すべてのイオンが同じ吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す。そのような材料がレーザしきい値以下にポンピングされると、図1(A)に示すように、レーザ利得スペクトルをわたるすべての周波数で往復の利得はレーザ共振器往復損失よりも低く、一般に往復損失は利得スペクトル領域をわたって周波数から独立していると予想された。ちょうどしきい値以上にポンピングされると、これは利得=損失という条件を満たす波長λ1において発振し始める(図1(B)を参照)。ポンプパワーがさらに増大されると(図1(C))、利得=損失という条件はλ1において満たされ続け、すなわちλ1における利得は一定であり続ける。これは以下のように物理的な視点から理解される。ポンプパワーが増大すると、反転分布が増し、これがより強いレーザ発光を生成する。ファイバを通って循環する間に、このより大きいレーザ信号は誘導放出を介して、利得が損失と等しく留まるために十分なだけ、反転分布を減じる。さらに、広がりが均一であるので、すべてのイオンはλ1での利得に等しく貢献し、したがって、利得スペクトルは変化しない。当然、レーザ波長(λ1)およびレーザ線幅もまた同様に留まる(図1(C)を参照)、すなわち、これらはポンプパワーから独立している。これが上述の利得安定化方法の原理である。
【0009】
しかしながら、激しく非均一に広がるレーザ媒体においては、イオンのすべてが同じ吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示すわけではない。このふるまいに対する1つの理由は、レーザイオンがある物理的位置のすべてが同一ではないことである。たとえば、アルミニウムドープシリカ系ホストの場合において、レーザイオンはシリコンイオン、酸素イオン、またはアルミニウムイオンの隣に位置することができる。同一の位置に存在するレーザイオン(たとえば、Siイオンの隣に存在するすべてのレーザイオン)は、同じ吸収および発光スペクトルを示し、すなわち、これらは互いに対して均一にふるまう。これに対し、異なった位置に存在するレーザイオンは、たとえば一方がSiイオンの隣に位置し、他方のレーザイオンがAlイオンの隣に存在すると、異なった吸収および発光スペクトルを示し、すなわち、これらは互いに対して非均一的にふるまう。非均一的広がりの場合において、レーザ媒体はこうしてレーザイオンのサブセットの集合として考えることができる。所与のサブセット内のイオンは均一的にふるまう一方、異なったサブセット内のイオンは非均一的にふるまう。
【0010】
非均一的に広がった材料がレーザしきい値以下にポンピングされると、利得スペクトル領域をわたって周波数から独立する往復損失を想定する場合、図2(A)に示すように、レーザ利得スペクトルをわたるすべての周波数で往復利得はレーザ共振器往復損失よりも低い。この材料がちょうどしきい値以上にポンピングされると、これは第1に、利得=損失という条件を満たす波長λ1において発振し始める(図2(B)を参照して、しきい値以下の場合である図2(A)と比較されたい)。このレーザ発光は主に、λ1において相当の利得を示すイオンサブセットに関わる。ポンプパワーが増大すると、他の波長でのレーザ発光が現れ始めるが、図2(C)に示すように利得=損失という条件は満たされたままである。レーザ媒体は、ポンプパワーの増大によって反転分布が増した分だけ正確に反転分布を減じるのにちょうど十分なだけのレーザパワーを生成することにより、ここでもこの条件を満たす。こうしてλ1での利得は、損失の値に「クランプされる」。しかしながら、広がりが非均一的であるので、λ1以外の波長でピークに達する他のイオンサブセットから得られる利得は、λ1におけるレーザパワーからはそれほど大きくは損失の値に近づくよう減じられていない。したがって、ポンプパワーが増加すると、これらの他の波長(たとえば、波長λ2)での利得は、その波長での損失のレベルに達するまで増大し、媒体はλ2でレーザ発光し始める。この時点で、利得はλ1およびλ2の両方でクランプされている。一般的に、利得カーブは釣鐘型をしていることから、λ2は非常にλ1に近い(図2(C))。さらにポンプパワーがファイバに入るにつれ(図2(D))、さらに多くの波長がレーザ発光し始める。実際には、これらの離散したレーザ線は実際には有限の線幅を有する。こうして、もしこれらの離散した線が互いに十分に近いとこれらは互いと合流し、このレーザ線の増加は最終的に、レーザの線幅の広がりを結果としてもたらす。要約すると、非均一的に広げられたレーザ媒体は、ポンプパワーの増大に伴い広がるレーザ発光を生成する傾向がある。レーザ線幅は主にこの様式で、これが利得線幅に達するまで増加し得る。
【0011】
一般的に、Er3+などの三重イオン化希土類要素のレーザ遷移は、均一的および非均一的プロセスの両方によって広がる。均一的機構は、ホスト内のすべてのErイオンに対するのと同一の態様で、エルビウムイオンのシュタルクサブレベルの間の遷移の線幅を広げる。しかしながら、いくつかの非均一的機構は、すべてのイオンに対して同一ではなくイオンサブセットに依存する、シュタルクサブレベルの分布における変化をもたらす。
【0012】
室温では、Erドープシリカにおける1.55μm遷移は主に均一的に広がる。しかしながら、材料を極低温に冷却すると、均一的な広がりを減じ、かつ一定の利得の比較的広いスペクトル範囲にわたって発振するレーザを生成することが可能である(利得は共振器損失と等しい)。この効果は、77°Kで操作されるEDFAにおける平坦な利得を生成するために用いられてきた。(たとえば、V.L.ダ・シルヴァ、V.シルバーバーグ、J.S.ワン、E.L.ゴールドスタイン、およびM.J.アンドレイコ(V.L. da Silva、V. Silberberg、J.S. Wang、E.L. Goldstein、M.J. Andrejco)の「非均一的利得のクランピングを介した光ファイバにおける自動利得平坦化("Automatic gain flattening in optical fiber amplifiers via clamping of inhomogeneous gain")」IEEE Phot.Tech Lett., VOl. 5, no. 4, pp.412-14、1993年4月、を参照されたい)しかしながら、装置がファイバを冷却することを必要とするので、この方策は一般的に実用には適さない。
【0013】
【発明の概要】
この発明の好ましい実施例は、エルビウムの1.55μm遷移の非均一的広がりを用いて、ファイバを極低温に冷却する必要なくエルビウムドープファイバ増幅器における平坦な利得を生成する。利得広がりはエルビウムイオンの吸収帯の端部のファイバをポンピングすることにより誘導し得るが、これは980−nm吸収帯の近傍または中心でポンピングされる既存のエルビウムドープファイバ増幅器(EDFA)とは対照的である。これに代えて、エルビウムドープファイバは同時に多数の波長でポンピングされてエルビウムイオンの多数のサブセットを励起し、最も広い可能性のあるスペクトル領域をわたって利得を生成してもよい。たとえば、4I15/2→4I11/2の遷移へのポンピングに対しては、ポンプ波長は均一に分散されるか、そうでなければ吸収スペクトルの実質的な部分を含む約970nmから約990nmの間に分散されることができる。このポンピングスペクトルの理想的なスペクトル範囲は、用いられる特定のエルビウムドープファイバの吸収スペクトルに依存し、吸収スペクトル自体はファイバのコア領域に現われる共ドーパントに依存する。
【0014】
この発明の1つの好ましい実施例は、クランプされた利得を生成するための光共振器を含む光増幅器であって、該共振器は、吸収プロファイルと利得プロファイルとを有する利得媒体を含み、該利得プロファイルは非均一的な広がりによって少なくとも一部は特徴付けられる。該光増幅器はさらに、利得媒体の吸収遷移のピーク以外における少なくとも1つの波長で利得媒体をポンピングし、非均一な広がりを用いて利得を平坦化する、光ポンプソースを含む。1つの好ましい実施例においては、光共振器はリング共振器であって、利得媒体はドープファイバを含む。
【0015】
この発明のさらに別の好ましい実施例は、クランプされた利得を生成するための光共振器を含む光増幅器であって、該共振器は吸収プロファイルと利得プロファイルとを有する利得媒体を含み、該利得プロファイルは非均一的な広がりによって少なくとも一部は特徴付けられる。この実施例はさらに、利得媒体の吸収遷移のピーク以外における利得媒体をポンピングし、非均一な広がりを用いて利得を変更する光ポンプソースを含み、さらに、損失を調整して所望の利得プロファイルを生成するための、波長依存損失要素をも含む。
【0016】
この発明のさらに別の好ましい実施例は、実質的に平坦な利得を有する光増幅器を生成するための方法であって、方法は吸収プロファイルと利得プロファイルとを有する利得媒体中にポンプ信号を導入するステップを含み、該利得媒体は共振器内に存在する。該利得プロファイルは、非均一的な広がりによって少なくとも一部は特徴付けられ、ポンプ信号のスペクトル出力は、利得媒体の非均一的広がりを用いるために吸収プロファイルのピーク以外をポンピングするよう選択される。この方法はさらに、異なった波長の複数の光信号を利得媒体に注入して光信号を増幅するステップを含み、該光信号のそれぞれの波長は利得媒体の利得プロファイル内に存在し、方法はさらに、利得媒体中の誘導放出を用いて光信号の波長を含むスペクトル領域にわたって利得媒体の利得をクランプするステップを含む。増幅された光信号は次いで利得媒体から抽出される。この方法の1つの好ましい実施例においては、1つ以上の共ドーパントが利得媒体に与えられて、利得プロファイルの非均一的広がりを向上させる。この方法の別の好ましい実施例においては、共振器内の損失を変化させることにより利得を制御し得る。この方法のさらに別の好ましい実施例においては、共振器内の波長依存損失要素を調整することにより利得の平坦度を制御し得る。
【0017】
【好ましい実施例の詳細な説明】
図3(A)に、この発明の1つの好ましい実施例を示す。利得媒体20は好ましくは、エルビウムがレーザイオンとして作用する、エルビウムドープファイバ増幅器(EDFA)である。利得媒体20は、光共振器30の一部を形成する。ドープされた集積光導波路、バルク利得媒体などの他の光利得媒体、およびGaAsなどの半導体をも用い得る。エルビウムドープ利得媒体20をポンピングするための光ポンプソース34は、950−1000nmのスペクトル領域において1つ以上の線で発光する近赤外線ダイオードレーザを有利に含み得る。ダイクロイックカプラ38、たとえば、すべてのポンプパワーを実質的に共振器30に結合するがリング外のレーザ信号54は実質的に結合しない波長分割マルチプレクサによって、ポンプ光はエルビウムドープファイバに結合される。図3(A)に、いくつもの可能なポンプ構成のうちの1つのみを示す。たとえば、エルビウムドープファイバのいずれかの端部に1つ以上のダイクロイックカプラ38またはコンバイナを好適に配置することにより、エルビウムドープファイバ20を前向きに、後ろ向きに、または同時に両方の方向に(双方向ポンピング)、ポンピングし得る。コンバイナは、当該技術分野において周知である、標準のファイバ波長分割マルチプレクサ、偏光ビームコンバイナ、またはいくつもの導波路もしくはバルク光コンバイナであってもよい。光ポンプソース34のスペクトル出力は、エルビウムドープファイバに固有の非均一的な広がりを利用して、単一のスペクトル領域またはより小さな狭い間隔をあけた一連のスペクトル領域のいずれかにおいて、利得プロファイルのすべてまたは実質的な部分の利得をクランピングすることを可能にするよう選択される。たとえば、光ポンプソース34は、エルビウムの吸収遷移の長波長側かまたは短波長側のいずれかで、吸収遷移の吸収のピーク以外(ウィング)における離散した波長で動作可能である。利得媒体がErドープファイバであるとき、起こり得るポンプ遷移は1480nm付近の4I15/2→4I13/2の遷移と、980nm付近の4I15/2→4I11/2の遷移とを含む。しかしながら、4I15/2→4I13/2の遷移でポンピングするときは、長波長のピーク以外におけるポンピングは可能ではない。これに代えて、吸収遷移の短波長のピーク以外と長波長のピーク以外の両方をポンピングしてもよい。広帯域ポンプソースまたは多重波長ソースのいずれかを用い得る。利得媒体20をこの態様でポンピングすることにより、エルビウムドープファイバの利得プロファイルは線中心の近傍でポンピングされたよりもより非均一にふるまい、それによりより広い領域にわたる利得クランピングを容易にする。光ポンプソース34は好ましくは、ダイクロイックカプラ38によって共振器30の中に結合される。ここで用いられる場合、広帯域ポンプソースとは、超蛍光ファイバソース(SFS)または増幅された自然放出に基づくソースなどの、広いスペクトル領域(すなわち、計測可能な変動な幅、たとえば用いられるポンプ帯域の20%の線幅を備えた、スペクトル領域)にわたって光を放出する、光源を意味する。たとえば、エルビウムドープファイバ20はイッテルビウムによって共ドープされてもよく、これはたとえばP.F.ワイソキー、P.ナムクヨー、D.ディジョヴァンニ(P.F. Wysocki, P. Namkyoo, D. DiGiovanni)の「+26dBmまでの出力パワーと17nmの平坦スペクトルを備えた二重ステージエルビウムドープ・エルビウム/イッテルビウム共ドープファイバ増幅器("Dual-stage erbium-doped, erbium/ytterbium-codoped fiber amplifier with up to +26dBm output power and a 17-nm flat spectrum")」Optics Letters, Vol.21, no.21, pp.1744-1746、1996年11月1日、に教示される。当該技術分野において周知であるように、そのようなEr/Ybファイバは1060nm付近でポンピングされることができ、ポンプ放射は増幅器ファイバのYbイオンによって吸収され、これは励起されたエネルギをエルビウムイオンに転送し、エルビウムイオンの反転分布をもたらす。そのようなEr−Ybドープされた増幅器ファイバは、(イッテルビウムが超蛍光ファイバソース内においてレーザイオンとして作用する)Ybドープされた超蛍光ファイバソースによってポンピングされることができ、ソースは1040−1080nmウィンドウ付近で広いスペクトル領域をわたって高パワーを放出するよう設計されることができる。(たとえば、L.ゴールドバーグ、J.P.コプロー、R.P.モエラー、D.A.V.クライナー(L. Goldberg, J.P. Koplow, R.P. Moeller, D.A.V. Kliner)の「サイドポンピングされたYbドープダブルクラッドファイバによるハイパワー超蛍光源("High-power superfluorescent source with a side-pumped Yb-doped double-cladding fiber")」Optics Letters, vol. 23, no.13, pp.1037-1039、1998年7月1日、を参照されたい。)広帯域ポンプソースの帯域幅は、たとえば内部もしくは外部のフィルタ、または他の光学的手段によって、所望の値に調整し得る。
【0018】
共振器30は好ましくは、エルビウムドープファイバ20からのレーザ発光が光アイソレータ42によって共振器内を単方向的に、すなわち矢印46によって示される方向に循環させられる、リング共振器である。共振器内の損失を制御するために、共振器30内に好ましくは少なくとも1つの減衰器50が用いられる。特定のレーザ波長では、レーザ共振器30内の往復の損失は往復の利得と等しいので、減衰器50は共振器全体の利得をも効率的に制御する。減衰器50は有利に可変である(すなわち、可変の損失を有する)か、またはその損失は波長に依存して所望の利得プロファイルを生成する(たとえば、利得プロファイルを平坦化する)か、またはこれは可変でありかつ波長依存であってもよい。たとえば、利得プロファイル内に非均一的損失要素を導入することにより、導入しなければ非均一的であった共振器30内の損失スペクトルを補償し、かつ実質的に平坦な利得スペクトルを生成することが可能である。さらに、波長依存減衰器50は、共振器内部の減衰器50の代わりに、またはこれに加えて、共振器30の外部に位置してもよい。ニュージャージー州ブーントンのジョハンソンカンパニー(Johanson company)によって製造されるような(たとえば、モデル番号2504F7B50C)、いくつものモデルの可変減衰器が商業的に入手可能である。減衰器50は、感光ファイバグレーティング(たとえばA.M.ヴェングサーカー他の「長周期ファイバグレーティングに基づく利得イコライザ」Opt. Lett., Vol. 21, pp.336-338、1996年3月、を参照されたい)、または機械的ファイバグレーティングなどの、波長依存損失要素を含み得る。
【0019】
入力光信号54は、光アイソレータ58を介して光共振器30と、光カプラ61(たとえば、信号およびレーザ波長で10%の結合(または90%の伝送)を有するカプラ)などの第1の結合装置とに入り、それにより入力信号はエルビウムドープレーザ発光の方向に対向して伝播する、すなわち、入力信号54は矢印66によって示される方向に伝播する。利得媒体20とダイクロイックカプラ38とを通過した後で、光信号はポート63で光カプラ62(たとえば、これもまた10%カプラ)などの第2の結合装置を通過し、次いで第2のアイソレータ70を通過することにより、共振器30を離れ、ここで光信号は出力光信号74と称する。リングレーザ発光は、増幅される信号54の方向とは逆の方向に循環するので、リングレーザ信号はカプラ62においては出力されず、このカプラの別のポート、すなわちポート64において出力される。こうして図3(A)の実施例は、出力光信号74がエルビウムファイバ20のレーザ発光から明確に分離することを可能にする。
【0020】
カプラ61、62は好ましくは、入力信号54に与えられる損失を最小化するために、できるだけ小さな結合比率を信号波長で有する。これは、0%カプラの限界に近づくことを意味する。たとえば、1%カプラによっては、カプラ61での入力信号54(およびカプラ62でのタップ信号74)によって受けられる結合「損失」は非常に低く(1%)、これは好ましい。同様に、リングレーザ信号に対する結合「損失」は非常に高く(99%)、(高いEDFA利得を得るために)高いキャビティ損失が望ましいので、これもまた好ましい。こうして、カプラ61および62を用いてリング損失を、したがって信号が得る利得を、調整する(しかしながら、カプラの結合比率と信号が得る正味利得との間の関係は注意深くモデル化されねばならない)。こうして、可変減衰器50を使用することに対する代替例は、カプラのいずれかまたはその両方の結合比率を用いて利得レベルを変化させることである。
【0021】
図3(A)を参照すると、カプラ61の結合比率が低いほど、カプラ61によって入力信号54に与えられる損失も低くなる。同様に、カプラ62の結合比率が低いほど、カプラ62によって増幅された信号に与えられる損失も低くなる。したがって、カプラ61および62の結合比率が低いほど、信号が図3(A)の増幅器を通して移動する間に受ける損失も低くなり、したがって信号が受ける正味利得は高くなる(または逆に、所与の正味利得を達成するために要求されるポンプパワーが低くなる)。以上を鑑みて、所与の要求される正味利得に対しては、結合比率の両方を減じることが有利である。結合比率を減じるための1つの方法は、ループ内の他の要素、特定的には減衰器50およびアイソレータ42の損失を減じることである。(さらに、ダイクロイックカプラ38の損失も可能な限り低くあるべきである。これは3つの利益を有する。すなわち、ダイクロイックカプラ38内のポンプパワー損失が減じられる;ダイクロイックカプラ38内で失われる信号パワーの量が減じられる;カプラ61および62に対するより低い結合比率を選択し得る)。たとえば、20dBのクランプされた利得が要求されていれば、1つの可能な構成は、2dBの基礎(波長独立)損失と、カプラ61および62の各々に対し12.6%の結合比率(9dBの伝送)、すなわち、2×9+2=20dBのループ全体の損失(ループ要素の他のすべてのものは、無視できるほどの損失しか有さないと想定する)とを備えた、波長依存減衰器50である。好ましい解決法は、0dBのバックグラウンド(波長独立)損失と、カプラ61および62の各々に対し10%の結合比率(または10dBの伝送)、すなわち2×10+0=20dBのループ全体の損失を備えた、波長依存減衰器50を用いることである。前者の場合においては、2つのカプラ61および62の各々は信号に12.6%の損失を与える。第2の場合においては、2つのカプラ61および62の各々は、信号に10%の損失を与え、これは第1の場合よりも2dB少ない往復信号損失に対応する。
【0022】
これに代えてカプラ61および62のうちの1つ(またはその両方)を、光サーキュレータなどの別の結合装置と置き換えてもよい。これを図3(B)に示すが、これはカプラ61および62が光サーキュレータ81および82に置き換えられ、入力および出力アイソレータ58および70が取除かれているという点を除いては、図3(A)に類似する。この実施例においては、入力信号54は入力サーキュレータ81内において分離損失を被らず、出力信号74は出力サーキュレータ82内において分離損失を被らない。この利益とは、信号損失がより低く、よって増幅器20はより低い利得しか必要としない(よってより低いポンプパワーしか必要としない)ことである。しかしながら、カプラ61および62とは異なって、サーキュレータ81および82は(高利得増幅器の場合において)要求される高い共振器損失を提供できず、この目的のためには可変減衰器50を用いねばならない。現在の商業的なサーキュレータは、1dB前後、またはちょうど1dB以下の、小さな内部損失を示す。しかしながら、この損失に対する基本的な限界はなく、将来のサーキュレータ設計においては小さくなると予想し得る。
【0023】
光サーキュレータ81(および光サーキュレータ82)は3ポート装置であって、ポート84を介して入来する実質的にすべての光を次の隣接するポート、すなわちポート83から結合させて出力させる周知の態様で動作することに留意されたい。光サーキュレータは単方向装置であるが、これは光はサーキュレータの中で1方向にのみ循環することを意味する(図3(B)においては反時計回り)。こうして、共振器リングから戻りサーキュレータ81のポート83から入る光は、サーキュレータ81の第3のポート85を通って結合されるが、サーキュレータ81のポート84からは出力されない。サーキュレータ81はこうして、ポート84からリング共振器に入来する光が直接ポート85に伝播することを防ぐ、アイソレータとして動作する。例示的な光サーキュレータは、カリフォルニア州95131サンノゼ、ランディーアベニュー1885のE‐TEKダイナミックス(E-TEK Dynamics, Inc.)から入手可能である。
【0024】
図3(B)に示す実施例の別の利点とは、図3(A)の入力および出力アイソレータ58および70がもはや必要ではないことである。この理由は、リング内のアイソレータ42がサーキュレータ81および82とともに、アイソレータとして作用するためである。出力分離に関する限り、(サーキュレータ81の)出力ポート83から出力サーキュレータ82に戻ってくるいかなる浮遊信号もアイソレータ42に向けられ、ここでErドープファイバ増幅器20に入ることなく、効率的に消滅する。こうして、増幅器20は出力ポート83からのいかなるフィードバックからも分離される。入力分離に関しては、いかなる光もリングから出て(サーキュレータ81の)入力ポート84には入らない。これは、Erドープファイバ20からの入力サーキュレータ81に向かういかなる逆信号(特に、Erドープファイバによって生成されるASE信号および信号のスプリアスな反射)も入力サーキュレータに入り、入力サーキュレータはこれらをリングに向けるからである。こうして、この逆信号が入力ポート84に入ることはない。これは、図3(A)の実施例には当てはまらないが、ここでは入力カプラ61はスプリアス信号の90%をカプラ61の入力ポート88に向けるので、この実施例は入力アイソレータ58を必要とする。もしサーキュレータ81および82によって提供されるよりもよいアイソレータが提供され、かつアイソレータ42が必要とされるならば、図3(B)の実施例において入力および出力アイソレータをやはり使用できることに留意されたい。これに代えて、サーキュレータの一方のみを用いてもよい。たとえば、図3(B)の信号出力側で、サーキュレータ82を、図3(A)の信号出力側に示されるカプラ62/アイソレータ70の構成に置換えてもよい。
【0025】
入力信号54の波長は、利得媒体20の利得プロファイル内に入るよう好ましく選択され、利得媒体20はエルビウムドープファイバに対しては広く、好ましくは少なくとも5ナノメータ(nm)幅である。利得が損失を超えるほどポンプパワーが十分に高いと、共振器30は効率的に利得プロファイルにわたる利得をクランプすることにより、すべての入力信号がエルビウムドープファイバ20を通過するにつれて等しい利得を受ける。図3(A)および図3(B)の実施例もまた、広い範囲(すなわち、ポンプパワーしきい値と、ポンプパワーソースから利用可能である最高のポンプパワーとの間の範囲)のポンプパワーにわたるポンプパワー変化に反応しない利得を生成するという利点を提供する。
【0026】
これが無反応である理由は、もしリングレーザ30がしきい値を比較的高く超えてポンピングされると、循環するリングレーザ発光によって利得がその小さな信号値から顕著に減じられるためである。もしポンプパワーがその公称の値よりも増大されるとすると、図2(C)および図2(D)に関して既に説明したように、利得は同じ値にクランプされ続けるが、利得帯域幅は増大するであろう(利得帯域幅がこの公称のポンプパワーの最適の値に達していないと想定する)。もしポンプパワーがその公称の値から減じられるとすると、(ポンプパワーがしきい値以下に減じられない場合)利得はここでも同じ値にクランプされ続け、かつ利得帯域幅もまた減少するであろう。したがって、(1)ポンプパワーがしきい値以下に降下しないとすると利得値はポンプパワーの変化に反応を示さず、かつ(2)利得帯域幅はポンプパワーに依存する。しかしながら、ポンプパワーの最も低い予想値に対して、組合された入力信号によって占められるスペクトル帯域幅よりも利得帯域幅が大きくなることを確実にすると、利得帯域幅は常に十分に広く、かつすべての入力信号54はポンプパワーの変化から独立して同じ利得を受ける。
【0027】
同様に、図3(A)および図3(B)の実施例は信号パワーのいくらかの範囲にわたって無反応であり、かついくつかの入力信号の変化のいくらかの範囲にわたっていくつかの入力信号の変動に対して無反応である利得を生成するという利点を提供する。このふるまいは以下のように説明し得る。もしいくつかの入力信号54が一定に保たれるが入力信号のいくらかもしくはすべてのパワーが増大されると、エルビウムドープファイバの反転分布は一定にとどまり、それにより利得は一定にとどまる。レーザは、これをリングレーザパワーを低めることにより達成する。しかしながら、もしポンプパワーが十分に高ければ、より狭い線幅にわたってではあるが、レーザはレーザ発光し続けるであろう。こうして、利得帯域幅は減少するが、利得はその元の値にクランプされたままである。先の段落において説明されたように、この利得帯域幅における減少は、その最小の可能な値では、かつ帯域幅がすべての入力信号54に対して平坦な利得を提供するのにやはり十分に広ければ、瑣末なものである。もし個々の信号パワーが一定に保たれる一方で、いくつかの入力信号54が変化すると、同様の論証が可能である。たとえば、入力信号54のうちの1つまたはそれ以上が降下すると、利得は同じ値にクランプされたままであるが、利得線幅は増加する(ここでも利得が最大の可能である値に達していないと想定する)。
【0028】
このポンプパワー、信号パワー、および入力信号54の数に対する無反応性は、光学通信システムにおいて特に重要である。たとえば、この発明で説明されたものなどの増幅器を通過する入力信号の数は、時間の経過に従ってユーザの数が変動するにつれて、または光学信号を供給する光源のうちの1つの偶発的な故障の場合、変化し得る。同様に、入力信号パワーとポンプパワーとは、たとえばそれらを供給する光源のエージングまたは故障の結果、時間の経過につれて変化する可能性がある。
【0029】
多重波長ポンピングを用いてもよいが、広帯域ポンピングはよりよい結果をもたらすと期待される。エルビウムドープファイバ20に対する1つの広帯域ポンプソースは、980nm付近でポンピングされるイッテルビウムドープファイバによって作られる超蛍光ファイバソース(SFS)であり、これは0.97−1.04μm範囲において数十mWの超蛍光放出を生成し得る。(たとえば、D.C.ハナ、I.R.ペリー、P.J.サニ、J.E.タウンセンドおよびA.C.トラッパー(D.C. Hanna, I.R. Perry, P.J. Suni, J.E. Townsend, A.C. Tropper)の「Ybドープファイバからの974nmおよび1040nmでの効率的な超蛍光放出("Efficient superfluorescent emission at 974nm and 1040nm from an Yb-doped finer")」Opt. Comm, Vol. 72, nos. 3-4, pp.230-234, 1989年7月、を参照されたい。)これらのファイバのスペクトル出力は、一部それらの長さに依存し、より長いファイバはより長波長で発光する。1つの短いファイバ(0.5m)が974nmで2nm帯域幅の放出を生成するのに対し、長いファイバ(5m)は1040nmで19nm帯域幅の放出を生成する。そのようなSFSは、Erドープファイバを広帯域ポンピングするためにその短波長範囲において用いられる(SFSは980nmで動作するのに十分に長く、その線幅は十分に広いと想定する)。SFSはまた、Er/Ybドープファイバを広帯域ポンピングするためにもその長波長範囲において用いられる(典型的には0.98−1.064μm範囲においてポンピングされる)。
【0030】
この発明の別の実施例は、エルビウムドープファイバ20のコアの組成に関する。コアにおける共ドーパント化学種の数を増加させると、エルビウムイオンが存在できる、より多様な物理位置が生じる。位置の各々はエルビウムイオンのわずかに異なったシュタルク分離を誘導するので、共ドーパント科学種が加えられるにつれエルビウムイオンの非均一的広がりが増加する。一般的に、ネットワーク調整共ドーパントの数が増加すると、利得はより非均一的になると期待される。この原理は、(Er3+だけでなく)いかなるレーザイオンにも適用され、(シリカまたはフッ化ガラスだけでなく)いかなるファイバホストにも適用される。
【0031】
ファイバ20のコアに好ましく導入される共ドーパントは、いわゆるネットワーク調整子であるが、これはガラスホストにおける希土類イオンの溶解度を向上させる傾向がある。少なくとも一部はネットワーク調整子として作用する共ドーパントは、K、Ca、Na、Li、およびAlを含むが、これらに限定されるものではない。Geなどのインデックス調整子として知られる共ドーパントは、一般的に希土類イオンの溶解度を向上させないが、たとえばファイバの屈折率を制御するために、ファイバ内に導入し得る。しかしながら、Geはエルビウムドープシリカ系ファイバの利得の非均一的な線幅を増す傾向がある(先に引用のV.L.ダ・シルヴァ他を参照されたい)。
【0032】
吸収プロファイルのピーク以外におけるポンピングによる非均一的な利得の広がりの向上は、図4に示すファイバリングレーザ100を用いて実証される。レーザ100は、3m長さのErドープファイバ104、2つのWDMファイバカプラ108および110、およびレーザ共振を単一の方向に向けさせるための光アイソレータ112を含む。ファイバリングレーザ100は、980nmで動作する2つのポンプレーザダイオード116および118によってポンピングされる。レーザダイオード116および118は、それぞれの第1および第2のWDMファイバカプラ108および110を介してリングレーザ100内に結合される。第2のWDMカプラ110は、リングレーザ100からレーザ信号を抽出するためにも用いられる。第3のWDMカプラ120は、リングレーザ100の出力に配置されて、リングレーザ100のレーザ信号から吸収されない980nmポンプを分離させるために用いられ、レーザ信号は約1530nmから約1570nmの範囲にある。これら2つの信号の各々のスペクトルは、光学スペクトルアナライザ130において独立して観察される。
【0033】
図5は、2つの異なったポンピング条件下で測定されたファイバリングレーザ100の出力のスペクトルを示す。リングレーザ100が1つのレーザダイオードのみによって978nmで、すなわちErドープファイバの4I15/2→4I11/2の吸収遷移の中心付近でポンピングされると、リングレーザ出力は、1560.8nm付近を中心とする比較的狭いスペクトル(数十nm)を示す。一方、リングレーザ100が2つのレーザダイオードで、一方が974nmでかつ他方が985nmでポンピングされると、リングレーザのスペクトルは顕著に増大して、約1561nmから1563nmに拡張する。他の実験は、14nmまたはそれ以上の帯域幅が達成されることを示唆する。Erドープファイバの利得スペクトルはいずれのポンピング構成を用いても測定されていないが、図5の結果はErドープファイバをその吸収帯のピーク以外においてポンピングすると、吸収の中心のみにおいてポンピングするよりもより広い放出がファイバから生成されるが、これはピーク以外をポンピングする場合においてはより多数のEr3+サブセットが同時に励起することによるものと推定される。ここで開示される980nm吸収帯のピーク以外をポンピングすることに加えて、1480nm吸収帯のピーク以外をポンピングすることによる非均一的な広がりもまた観察されるであろう。
【0034】
この発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の特定の形式において実施し得る。記載された実施例は、いかなる意味においても例示的なものと考えられるべきであり、限定的なものと考えられるべきではない。したがってこの発明の範囲は上述の説明ではなく、前掲の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の等価物の意味および範囲に入る、すべての変化はその範囲内に包含される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)、(B)、(C)は、均一的広がりに対して、ポンプパワーがレーザ発光しきい値以下、しきい値、およびそれ以上である場合、周波数によってどのように利得が変化するかを示す図である。
【図2】 (A)、(B)、(C)、(D)は、非均一的な広がりに対して、ポンプパワーがレーザ発光しきい値以下、しきい値、それ以上、および顕著にそれ以上である場合、どのように利得が周波数によって変化するかをそれぞれ示す図である。(C)においては、レーザ発光は比較的狭いスペクトル範囲にわたって起こるのに対し、(D)においてはレーザ発光は比較的広いスペクトル領域にわたって起こる。
【図3】 (A)、(B)は、利得媒体の利得プロファイルをわたって平坦なクランプされた利得を生成する光増幅器に入力信号が注入される、この発明の好ましい実施例を示す図である。
【図4】 リングレーザ内に配置されるエルビウムドープファイバから出力されるスペクトルを分析するための、実験的なテストセットアップを示す図である。
【図5】 図4のセットアップから出力されるスペクトルが、ポンプスペクトルの関数としてどのように変化するかを示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Field of Invention
The present invention relates generally to optical amplifiers, and more particularly to an apparatus and method for amplifying optical signals of different wavelengths so that the optical signals obtain substantially the same gain.
[0002]
Explanation of related technology
Commercially available erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) currently have gains over a wide optical bandwidth (up to 50 nm for silica-based fibers). Over this bandwidth, the gain can be highly dependent on the wavelength of the input signal. However, in many applications, particularly long distance fiber communications, it is highly desirable to operate with wavelength independent gain. In order to take advantage of the vast fiber bandwidth, signals with different wavelengths within the gain bandwidth of the EDFA are simultaneously carried on the same fiber bus. If these signals gain different gains, they have different power at the output of the bus. This imbalance becomes more severe as the signal passes through each successive EDFA and can be significant for very long distances. For example, at the output end of a transoceanic bus involving a large number of EDFAs, a signal that obtains a lower gain per EDFA may carry only a few tenths of 1 dB of power to obtain a higher gain. For digital systems, the difference in signal power levels should not exceed 7 dB, otherwise lower power signals will be too noisy to use. EDFA gain flattening will eliminate this problem and produce an amplifier that can support significant optical bandwidth and hence higher data rates. Since the anticipated global demand for EDFA is very high, the development of methods to flatten amplifier gain while maintaining high power efficiency continues to be very important.
[0003]
During the past few years, several methods have been developed to produce EDFAs with as flat a gain as possible over the widest possible spectral range. The first method is to adjust both the fiber parameters (erbium concentration, index profile, core dopant nature and concentration) and pump parameters (power and wavelength). This method can produce a relatively flat (± 1-2 dB) gain, but only over a spectral region with a spectral width on the order of 10 nm, which is overly restrictive in most applications.
[0004]
Another method is to replace each of the EDFAs with a combination of two coupled fiber amplifiers, each of which has a gain dependence on different signal wavelengths. These dependencies are designed to compensate for each other and to produce fiber amplifier combinations that have gains that are substantially wavelength independent over a wide spectral range (eg, M. Yamada, M. Shimizu, Y. Ooiishi, “Er” of M. Horigushi, S. Sudou, and A. Shimizu3+Doped SiO2-Al2OThreeFiber and Er3+Flattening the gain spectrum of an erbium-doped fiber amplifier by connecting an Er3+-Doped SiO2-Al2OThree Fiber and an Er3+-doped Multicomponent Fiber ")" Electron. Lett., Vol. 30, no. 21, pp. 1762-1765, October 1994). This is accomplished by using fibers with different hosts (eg, fluoride and silica fibers) and an EDFA combined with a Raman fiber amplifier.
[0005]
A third gain equalization method is to add a filter at the signal output end of the Er-doped fiber, which introduces losses in the part of the spectrum that exhibits higher gain. This strategy is demonstrated using filters made from standard blazed fiber gratings. (For example, R. Kashyap et al., “Wideband Gain Flattened Erbium Fiber Amplifier Using a Photosensitive Fiber Blazed Grating”) Electron. Lett , Vol. 29, pp. 154-156, 1993) This strategy is also demonstrated using filters from long-period fiber gratings (eg, AM Wengsarker ( AM Vengsarkar et al., “Long-Period Fiber-Grating-Based Gain Equalizers”, Opt. Lett., Vol. 21, pp.336-338, March 1996. See).
[0006]
The fourth method is gain clamping. In this measure, an EDFA is placed in an optical resonator to emit laser light. For laser cavities above a threshold at a given laser wavelength, the round trip gain is equal to the round trip loss (eg, Y. Tsao, J. Bryce and R. Minashan (Y Zhao, J. Bryce, R. Minasian, “Gain Clamped Erbium-doped Fiber Amplifiers-Modeling and Experiments” IEEE J. of Selected Topics in Quant. Electron., Vol. 3, no. 4, pp. 1008-1011, August 1997).
[0007]
In the gain clamping experiment of Cao et al., A specific wavelength λ0Since the resonator is made by two fiber gratings that show high reflectivity only over a very narrow bandwidth in the vicinity (and very little at other wavelengths in the gain spectrum of the erbium-doped fiber), the laser emission Is this wavelength λ0Only happens in λ0Selection has a great influence on the spectral shape of the EDFA gain. Appropriate laser wavelength λ0By selecting (1508 nm in their experiment), the gain spectrum can be relatively flat over a very wide range. Furthermore, λ0The gain at is clamped to the value of the resonator loss for this wavelength for any pump power exceeding the threshold. As the gain spreads uniformly, the gain at other wavelengths also remains independent of the pump power (assuming the pump power is above the threshold).
[0008]
Another way to flatten the gain of the gain clamp EDFA is to rely on non-uniform spread of laser ions. Although specifically described herein as “laser ions”, this description is applicable to any particle that produces a laser via stimulated emission, such as ions, atoms, and molecules. In a purely uniformly spread laser medium, all ions exhibit the same absorption and emission spectra. When such a material is pumped below the laser threshold, the round trip gain is lower than the laser resonator round trip loss at all frequencies across the laser gain spectrum, as shown in FIG. The loss was expected to be independent of frequency across the gain spectral region. If pumped just above the threshold, this is the wavelength λ that satisfies the condition gain = loss.1Oscillation starts at (see FIG. 1B). When the pump power is further increased (FIG. 1 (C)), the condition that gain = loss is λ1At λ, ie λ1The gain at is kept constant. This is understood from the physical point of view as follows. As the pump power increases, the population inversion increases, which produces stronger laser emission. While circulating through the fiber, this larger laser signal, via stimulated emission, reduces the inversion distribution enough to keep the gain equal to the loss. Furthermore, since the spread is uniform, all ions are λ1Contributes equally to the gain at, thus the gain spectrum does not change. Naturally, the laser wavelength (λ1) And the laser line width also remain the same (see FIG. 1C), ie they are independent of pump power. This is the principle of the above-described gain stabilization method.
[0009]
However, in a laser medium that spreads intensely and non-uniformly, not all of the ions exhibit the same absorption and emission spectra. One reason for this behavior is that not all of the physical locations where the laser ions are are the same. For example, in the case of an aluminum-doped silica-based host, the laser ions can be located next to silicon ions, oxygen ions, or aluminum ions. Laser ions present at the same location (eg, all laser ions present next to Si ions) exhibit the same absorption and emission spectra, ie they behave uniformly with respect to each other. In contrast, laser ions present at different positions exhibit different absorption and emission spectra, for example when one is located next to the Si ion and the other laser ion is located next to the Al ion, i.e. these Behave non-uniformly relative to each other. In the case of non-uniform spread, the laser medium can thus be considered as a collection of subsets of laser ions. Ions in a given subset behave uniformly, while ions in different subsets behave non-uniformly.
[0010]
When a non-uniformly spread material is pumped below the laser threshold, assuming a round trip loss independent of frequency across the gain spectrum region, the laser gain spectrum is The round trip gain is lower than the laser resonator round trip loss at all frequencies. If this material is pumped just above the threshold, this is primarily due to the wavelength λ satisfying the condition gain = loss.1(See FIG. 2B, compare with FIG. 2A, which is below the threshold). This laser emission is mainly λ1Involved in ion subsets exhibiting significant gains. As the pump power increases, laser emission at other wavelengths begins to appear, but the condition of gain = loss remains satisfied as shown in FIG. The laser medium again meets this condition by generating just enough laser power to exactly reduce the inversion distribution by the increase in inversion distribution due to the increase in pump power. Thus λ1The gain at is “clamped” to the value of the loss. However, since the spread is non-uniform, λ1The gain obtained from other ion subsets that peak at other wavelengths is λ1Is not reduced so much to approach the loss value. Thus, as the pump power increases, these other wavelengths (eg, wavelength λ2) Until the level of loss at that wavelength is reached, and the medium2Start laser emission. At this point, the gain is λ1And λ2Is clamped at both. Generally, the gain curve is bell-shaped, so λ2Is very λ1(FIG. 2C). As more pump power enters the fiber (FIG. 2D), more wavelengths begin to laser. In practice, these discrete laser lines actually have a finite linewidth. Thus, if these discrete lines are close enough to each other, they merge with each other and this increase in laser lines ultimately results in a broadening of the laser linewidth. In summary, a non-uniformly spread laser medium tends to produce a broadened laser emission with increasing pump power. The laser linewidth is mainly in this manner and can be increased until it reaches the gain linewidth.
[0011]
In general, Er3+Laser transitions of triple ionized rare earth elements such as are spread by both homogeneous and non-uniform processes. The uniform mechanism broadens the line width of the transition between the Stark sublevels of erbium ions in the same manner as for all Er ions in the host. However, some non-uniform mechanisms result in changes in the Stark sublevel distribution that are not the same for all ions but depend on ion subsets.
[0012]
At room temperature, the 1.55 μm transition in Er-doped silica spreads mainly uniformly. However, cooling the material to a cryogenic temperature can produce a laser that oscillates over a relatively broad spectral range with constant gain and a constant gain (gain equals resonator loss). This effect has been used to produce a flat gain in an EDFA operated at 77 ° K. (For example, VL da Silva, V. Silberberg, JS Wang, EL Goldstein, VL da Silva, V. Silberberg, JS Wang, EL Goldstein) MJ Andrejco) “Automatic gain flattening in optical fiber amplifiers via clamping of inhomogeneous gain”, IEEE Phot.Tech Lett., VOl. 5 No. 4, pp. 412-14, April 1993), however, this approach is generally not practical in practice because the device requires the fiber to cool.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION
The preferred embodiment of the present invention uses the non-uniform broadening of the erbium 1.55 μm transition to produce flat gain in an erbium-doped fiber amplifier without the need to cool the fiber to cryogenic temperatures. Gain broadening can be induced by pumping the fiber at the end of the absorption band of erbium ions, as opposed to existing erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) pumped near or at the center of the 980-nm absorption band. Is. Alternatively, the erbium-doped fiber may be pumped at multiple wavelengths simultaneously to excite multiple subsets of erbium ions and produce gain across the widest possible spectral region. For example,FourI15/2→FourI11/2For pumping to the transition, the pump wavelength can be uniformly dispersed or otherwise between about 970 nm and about 990 nm including a substantial portion of the absorption spectrum. The ideal spectral range of this pumping spectrum depends on the absorption spectrum of the particular erbium-doped fiber used, which itself depends on the co-dopant appearing in the core region of the fiber.
[0014]
One preferred embodiment of the present invention is an optical amplifier including an optical resonator for generating a clamped gain, the resonator including a gain medium having an absorption profile and a gain profile, the gain The profile is characterized at least in part by a non-uniform spread. The optical amplifier further includes an optical pump source that pumps the gain medium at at least one wavelength other than the peak of the absorption transition of the gain medium and flattens the gain using non-uniform broadening. In one preferred embodiment, the optical resonator is a ring resonator and the gain medium includes a doped fiber.
[0015]
Yet another preferred embodiment of the present invention is an optical amplifier including an optical resonator for generating a clamped gain, the resonator including a gain medium having an absorption profile and a gain profile, the gain The profile is characterized at least in part by a non-uniform spread. This embodiment further includes an optical pump source that pumps the gain medium at other than the peak of the absorption transition of the gain medium and alters the gain using non-uniform broadening, and further adjusts the loss to achieve the desired gain profile. It also includes a wavelength dependent loss element to produce.
[0016]
Yet another preferred embodiment of the present invention is a method for producing an optical amplifier having a substantially flat gain, the method introducing a pump signal into a gain medium having an absorption profile and a gain profile. The gain medium is in the resonator. The gain profile is characterized at least in part by a non-uniform spread, and the spectral output of the pump signal is selected to pump other than the peaks of the absorption profile to use the non-uniform spread of the gain medium. The method further includes injecting a plurality of optical signals of different wavelengths into the gain medium to amplify the optical signal, each wavelength of the optical signal being within a gain profile of the gain medium, the method further comprising: Clamping the gain of the gain medium over a spectral region including the wavelength of the optical signal using stimulated emission in the gain medium. The amplified optical signal is then extracted from the gain medium. In one preferred embodiment of the method, one or more co-dopants are provided to the gain medium to improve the non-uniform spread of the gain profile. In another preferred embodiment of this method, the gain can be controlled by changing the loss in the resonator. In yet another preferred embodiment of the method, gain flatness can be controlled by adjusting a wavelength dependent loss factor in the resonator.
[0017]
Detailed Description of the Preferred Embodiment
FIG. 3A shows one preferred embodiment of the present invention. The
[0018]
The
[0019]
The input
[0020]
The
[0021]
Referring to FIG. 3A, the lower the coupling ratio of the
[0022]
Alternatively, one (or both) of
[0023]
The optical circulator 81 (and the optical circulator 82) is a three-port device, and is a well-known mode in which substantially all light entering through the
[0024]
Another advantage of the embodiment shown in FIG. 3B is that the input and output isolators 58 and 70 of FIG. 3A are no longer required. This is because the isolator 42 in the ring works together with the
[0025]
The wavelength of the
[0026]
This is unresponsive because if the
[0027]
Similarly, the embodiments of FIGS. 3A and 3B are non-responsive over some range of signal power and some input signal variations over some range of changes in some input signals. Provides the advantage of producing a gain that is insensitive to. This behavior can be explained as follows. If some
[0028]
This responsiveness to pump power, signal power, and the number of input signals 54 is particularly important in optical communication systems. For example, the number of input signals that pass through an amplifier, such as that described in this invention, may vary as the number of users varies over time or due to an accidental failure of one of the light sources providing the optical signal. The case may change. Similarly, input signal power and pump power can change over time, for example as a result of aging or failure of the light source supplying them.
[0029]
Although multiple wavelength pumping may be used, broadband pumping is expected to give better results. One broadband pump source for erbium-doped
[0030]
Another embodiment of the invention relates to the composition of the core of erbium-doped
[0031]
A co-dopant that is preferably introduced into the core of the
[0032]
Improvements in non-uniform gain spread due to pumping other than at the peak of the absorption profile are demonstrated using the
[0033]
FIG. 5 shows the spectrum of the output of the
[0034]
The present invention may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or principal characteristics. The described embodiments are to be considered in any sense illustrative and not restrictive. The scope of the invention is, therefore, indicated by the appended claims rather than by the foregoing description. All changes that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within their scope.
[Brief description of the drawings]
1 (A), (B), (C) show how the frequency depends on the frequency when the pump power is below the laser emission threshold, above the threshold, and above for uniform spread. It is a figure which shows whether a gain changes.
FIG. 2 (A), (B), (C), (D) show that pump power is below the laser emission threshold, above the threshold, above, and notably with respect to non-uniform spread. It is a figure which shows how a gain changes with frequency when it is more than that, respectively. In (C), lasing occurs over a relatively narrow spectral range, whereas in (D), lasing occurs over a relatively wide spectral range.
FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating a preferred embodiment of the present invention in which an input signal is injected into an optical amplifier that produces a flat clamped gain across the gain profile of the gain medium. FIGS. is there.
FIG. 4 shows an experimental test setup for analyzing the spectrum output from an erbium-doped fiber placed in a ring laser.
FIG. 5 is a diagram showing how the spectrum output from the setup of FIG. 4 changes as a function of pump spectrum.
Claims (32)
クランプされた利得を生成するためのリング光共振器(30)を含み、前記共振器(30)は吸収プロファイルと利得プロファイルとを有する利得媒体(20)を含み、前記利得プロファイルは、少なくとも一部の非均一的な広がりを特徴とし、さらに
前記利得媒体を、前記利得媒体の吸収遷移の短波長のピーク以外および長波長のピーク以外の両方でポンピングして非均一的な広がりをゲインの平坦化のために用いる光ポンプソース(34)を含む、光増幅器。An optical amplifier,
A ring optical resonator (30) for generating a clamped gain, the resonator (30) including a gain medium (20) having an absorption profile and a gain profile, wherein the gain profile is at least partially The gain medium is further pumped at both the non- short wavelength peak and the non- long wavelength peak of the absorption transition of the gain medium to flatten the non-uniform spread. An optical amplifier comprising an optical pump source (34) used for
クランプされた利得を生成するための光共振器(30)を含み、前記共振器(30)は吸収プロファイルと利得プロファイルとを有する利得媒体(20)を含み、前記利得プロファイルは少なくとも一部の非均一的な広がりを特徴とし、さらに、
前記利得媒体(20)を前記利得媒体の吸収遷移の短波長のピーク以外および長波長のピーク以外の両方においてポンピングして、非均一的な広がりを利得を変更するために用いる、光ポンプソース(34)と、
損失を調整して、所望の利得プロファイルを生成するための波長依存損失要素(50)とを含む、光増幅器。An optical amplifier,
An optical resonator (30) for generating a clamped gain, the resonator (30) including a gain medium (20) having an absorption profile and a gain profile, wherein the gain profile is at least partially Characterized by a uniform spread,
An optical pump source (20) that pumps the gain medium (20) at both non- short wavelength peaks and non- long wavelength peaks of the absorption transition of the gain medium and uses non-uniform broadening to change the gain ( 34)
An optical amplifier comprising a wavelength dependent loss element (50) for adjusting the loss to produce a desired gain profile.
ポンプ信号(54)を、吸収プロファイルと利得プロファイルとを有する利得媒体(20)に導入するステップを含み、利得媒体(20)は光単方向リング共振器(30)内に存在し、前記利得媒体は、少なくとも一部の非均一的な広がりを特徴とし、ポンプ信号のスペクトル出力は、前記吸収プロファイルの短波長のピーク以外および長波長のピーク以外の両方をポンピングして利得媒体(20)の非均一的広がりを利用するよう選択され、さらに、
異なった波長の複数の光信号を前記利得媒体(20)に注入して光信号(54)を増幅させるステップを含み、光信号(54)のそれぞれの波長は前記利得媒体(20)の利得プロファイル内に入り、さらに、
前記利得媒体(20)内で誘導放出を用いて、光信号(54)の波長を含むスペクトル領域をわたって前記利得媒体(20)の利得をクランプするステップと、
前記利得媒体(20)から増幅された光信号(74)を抽出するステップとを含む、方法。A method for producing an optical amplifier having a relatively flat gain, comprising:
Introducing a pump signal (54) into a gain medium (20) having an absorption profile and a gain profile, the gain medium (20) being in an optical unidirectional ring resonator (30), wherein the gain medium Is characterized by at least some non-uniform broadening, and the spectral output of the pump signal pumps both the non- short wavelength peak and the non- long wavelength peak of the absorption profile to deplete the gain medium (20). Selected to take advantage of uniform spread, and
Injecting a plurality of optical signals of different wavelengths into the gain medium (20) to amplify the optical signal (54), each wavelength of the optical signal (54) being a gain profile of the gain medium (20) Inside,
Clamping the gain of the gain medium (20) across a spectral region including the wavelength of the optical signal (54) using stimulated emission in the gain medium (20);
Extracting the amplified optical signal (74) from the gain medium (20).
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JP2003008117A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Fujitsu Ltd | Optical amplifier block and optical amplifier system using the same |
US20030021314A1 (en) * | 2001-07-27 | 2003-01-30 | The Furukawa Electric Co, Ltd. | Distributed bragg reflector semiconductor laser suitable for use in an optical amplifier |
US6553159B1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-04-22 | General Instrument Corporation | Method and system for controlling the output of an optical pump energy source |
US20030086638A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-08 | Inplane Photonics, Inc. | Optical all-pass filter with gain compensation |
US6950232B1 (en) * | 2003-03-17 | 2005-09-27 | Sprint Communications Company L.P. | Gain clamped thulium-doped fiber amplification |
US7233606B2 (en) * | 2003-06-13 | 2007-06-19 | Cubic Corporation | Miniature pulsed fiber laser source |
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EP1753102B1 (en) * | 2005-08-08 | 2009-10-07 | The Regents of The University of Colorado, A Body Corporate | Method for optimizing output in ultrashort-pulse multipass laser amplifiers with selective use of a spectral filter |
US7365903B2 (en) * | 2005-12-08 | 2008-04-29 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for all-optical control of gain and gain flattening on an optical amplifier |
KR100772510B1 (en) | 2005-12-08 | 2007-11-01 | 한국전자통신연구원 | Method and Apparatus for controlling all-optical gain and gain flattening |
JP2008078728A (en) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Fujitsu Ltd | Optical transmission device |
KR100900793B1 (en) * | 2006-12-05 | 2009-06-02 | 한국전자통신연구원 | Gain clamped amplifier using double clad fiber |
US7876498B1 (en) * | 2007-03-23 | 2011-01-25 | Lockheed Martin Corporation | Pulse-energy-stabilization approach and first-pulse-suppression method using fiber amplifier |
KR101123650B1 (en) * | 2010-02-18 | 2012-03-20 | 한국광기술원 | Fiber laser pumped by incoherent light sources |
US9722391B2 (en) * | 2010-06-04 | 2017-08-01 | Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) | Laser system |
FR2986916A1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-16 | Eolite Systems | OPTICAL AMPLIFIER AND PULSE LASER SYSTEM WITH IMPULSE ENERGY LIMITS. |
US9835778B1 (en) | 2013-09-13 | 2017-12-05 | Lockheed Martin Corporation | Apparatus and method for a diamond substrate for a multi-layered dielectric diffraction grating |
CN103794983A (en) * | 2014-01-27 | 2014-05-14 | 吉林大学 | All-optical gain control gain flatness type high-power optical fiber amplifier |
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US5255274A (en) * | 1989-09-06 | 1993-10-19 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford University | Broadband laser source |
US5177562A (en) * | 1990-09-18 | 1993-01-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Stability compensated broadband source and fiber interferometer |
US5239607A (en) * | 1992-06-23 | 1993-08-24 | Bell Communications Research, Inc. | Optical fiber amplifier with flattened gain |
DE69521302T2 (en) * | 1994-02-18 | 2002-04-18 | British Telecomm | PROFIT-CONTROLLED FIBER OPTICAL AMPLIFIER |
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US5920424A (en) * | 1997-02-18 | 1999-07-06 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising a broadband optical fiber amplifier |
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